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自适应恒虚警研究与硬件设计

刘思源  
【摘要】:为了解决在不同环境中目标检测时雷达系统的适应性与稳定性,本文对自适应恒虚警方法中的可变性指数恒虚警(VI-CFAR)进行改进,其中改进主要是针对VI-CFAR在多目标环境下检测概率低的缺点进行的。这个缺点是VI-CFAR为了保证低的虚警率从而将判断背景为多目标环境的概率降低引起的,所以改进的方向就是在控制虚警率的前提下增大判断背景为多目标环境的概率。在对VI-CFAR选择不同恒虚警所需要的条件改进后,同时还将删除平均等方法融入其中,形成新的VICM-CFAR方法。对VICM-CFAR进行matlab建模后,仿真结果表明,在杂波均匀环境下,以检测概率达到0.5时的SNR为比较对象,VICM-CFAR比VI的性能高3.59%,比OS的性能升高了11.23%;杂波边缘环境下,在CNR为最常见的10dB时,CA的虚警尖峰是VICM的31倍,OS的虚警尖峰是VICM的79倍,VI的虚警尖峰比VICM高60%;在常见的CNR为20dB时,CA的虚警尖峰是VICM的82倍,OS的是VICM的44倍,VI的虚警尖峰是VICM的2.87倍;在多目标环境下,本文设计的VICM方法最多可在左右窗各自容纳6个干扰目标,也就是最多可容纳12个目标,而CA和VI方法无法有效对抗干扰,OS方法最多可在左右窗各自容纳4个干扰目标。这些仿真结果表明VICM-CFAR是一种适应不同环境的性能优异的恒虚警处理方法。 最后,本文完成了VICM-CFAR方法的RTL级电路设计与逻辑综合,smic13工艺下综合结果表明硬件设计可以达到200MHz的工作频率。


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